激光熔覆工艺对316L不锈钢成型效果的数值模拟.docx

激光熔覆工艺对316L不锈钢成型效果的数值模拟

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

激光熔覆工艺理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.1激光熔覆工艺原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.2316L不锈钢材料特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.3熔覆过程热力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.4熔覆层形成机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

数值模拟模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.1几何模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.2物理模型设定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.2.1热传导模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2.2相变模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2.3流体力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3边界条件与初始条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.4数值求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

模拟结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.1温度场分布模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.2熔覆层形貌模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

4.2.1熔池动态演化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2.2凝固组织演变．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.3应力应变分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.3.1热应力分布．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.3.2局部残余应力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.4成型效果评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.4.1熔覆层厚度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.4.2表面质量评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

实验验证与对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

5.1实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.2实验材料与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.3实验结果展示．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.3.1温度场实验测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.3.2熔覆层微观结构观察．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.4模拟与实验结果对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

参数影响研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

6.1激光功率影响分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．